电气控制与PLC 阮友德 第4章PLC及其编程工具

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1、第4章PLC及其编程工具可编程逻辑控制器（ProgrammableLogicalController，PLC）。为了与个人计算机（PersonalComputer，PC）相区别，人们又用PLC作为可编程控制器的缩写。PLC的基本组成4.1PLC的软元件4.2PLC的工作原理4.3GXDeveloper编程软件4.4FX-20P-E型手持式编程器4.54.1PLC的基本组成PLC系统通常由基本单元、扩展单元、扩展模块及特殊功能模块组成，如图4-1所示。图4-1PLC系统组成4.1.1外部结构FX系列PLC的外部特征基本相

2、似，如图4-2所示。图4-2FX2N系列PLC外形图1．外部端子部分图4-3FX2N－48MR的端子分布图注：输出端子共分为5组，组间用黑实线分开，黑点为备用端子输入端子与输入信号相连，PLC的输入电路通过其输入端子可随时检测PLC的输入信息，其连接示意图如图4-4（a）所示。图4-4输入输出信号连接示意图输出电路就是PLC的负载驱动回路，通过输出点，将负载和负载电源连接成一个回路，其连接示意图如图4-4（b）所示。2．指示部分3．接口部分4．通电观察①了解PLC的外部结构及各部分的功能。②按图4-4所示连接好各种输入

3、设备。③接通PLC的电源，观察PLC的相关指示是否正常。④分别接通各个输入信号，观察PLC的输入指示灯是否发亮。⑤将PLC的运行模式转换开关置于RUN状态，观察PLC的输出指示灯是否发亮。4.1.2内部硬件PLC基本单元内部主要有3块线路板，即电源板、输入输出接口板及CPU板。电源板主要为PLC各部件提供高质量的开关电源，如图4-5（a）所示。图4-5内部硬件输入输出接口板主要完成输入、输出信号的处理，如图4-5（b）所示。CPU板主要完成PLC的运算和存储功能，如图4-5（c）所示。4.1.3内部结构PLC基本单元主

4、要由中央处理单元（CPU）、存储器、输入单元、输出单元、电源单元、扩展接口、存储器接口、编程器接口和编程器组成，其结构框图如图4-6所示。图4-6PLC的结构框图（1）输入电路图4-7直流输入方式的电路图（2）输出电路图4-8PLC的输出电路图4.1.4软件1．梯形图图4-9继电控制电路图与梯形图的比较示例2．指令表指令表（IL）是由许多指令构成的，PLC的指令是一种与微型计算机的汇编语言中的指令相似的助记符表达式，它由操作码和操作数两部分组成。3．顺序功能图4．梯形图的特点4.2PLC的软元件PLC内部有许多具有不同

5、功能的元件，实际上这些元件是由电子电路和存储器组成的。例如，输入继电器（X）是由输入电路和输入映象寄存器组成；输出继电器（Y）是由输出电路和输出映象寄存器组成；定时器（T）、计数器（C）、辅助继电器（M）、状态继电器（S）、数据寄存器（D）、变址寄存器（V/Z）等都是由存储器组成的。4.2.1输入继电器输入继电器与PLC的输入端子相连，是PLC接收外部开关信号的窗口，PLC通过输入端子将外部信号的状态读入并存储在输入映象寄存器中。FX2N系列PLC的输入继电器采用八进制编号，如X000～X007，X010～X017，习

6、惯写成X0～X7，X10～X17等，，最多可达184点。图4-10是一个PLC控制系统的示意图。图4-10PLC控制系统的示意图4.2.2输出继电器输出继电器与PLC的输出端子相连，是PLC向外部负载发送信号的窗口。输出继电器用来将PLC的输出信号传送给输出单元，再由后者驱动外部负载。FX系列PLC的输出继电器采用八进制编号，如Y0～Y7，Y10～Y17…最多可达184点，但输入、输出继电器的总和不得超过256点。表4-1FX2N系列PLC输入、输出继电器的元件号型号FX2N-16MFX2N-32MFX2N-48MFX

7、2N-64MFX2N-80MFX2N-128M扩展时输入X0～X78点X0～X1716点X0～X2724点X0～X3732点X0～X4740点X0～X7764点X0～X267184点输出Y0～Y78点Y0～Y1716点Y0～Y2724点Y0～Y3732点Y0～Y4740点Y0～Y7764点Y0～Y267184点4.2.3辅助继电器PLC内部有许多辅助继电器，它是一种内部的状态标志，相当于继电器控制系统中的中间继电器。表4-2FX系列PLC的辅助继电器PLCFX1SFX1NFX2N/FX2NC

8、通用辅助继电器384（M0～M383）384（M0～M383）500（M0～M499）电池后备/锁存辅助继电器128（M384～M511）1 152（M384～M1535）2572（M500～M3071）特殊辅助继电器256（M8000～M8255）特殊辅助继电器特殊辅助继电器分为以下两类。①只能利用其接点的特殊辅助继电器。图4-